1. ऑक्सीकृत लावा क्या है?

ऑक्सीकृत लावा, जिसे पेशेवर शब्दावली में आमतौर पर "ऑक्साइड फिल्म समावेशन" या "Al ₂ O ∝ समावेशन" कहा जाता है। स्थूल आकारिकी: पिंड के निम्न आवर्धन परीक्षण टुकड़े पर, यह धुंधले या स्पष्ट किनारों के साथ काले पट्टी के आकार, परतदार या अनियमित समूहों के रूप में दिखाई देता है, जो ज्यादातर पिंड के ऊपरी हिस्से, उपत्वचीय या केंद्रीय अलगाव ट्यूमर के पास वितरित होता है। सूक्ष्म आकारिकी: इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप के तहत, Al ₂ O3 समावेशन प्लेट जैसे और गुच्छेदार समुच्चय के रूप में दिखाई देते हैं, जिनमें अत्यंत उच्च कठोरता (मोहस कठोरता 9, हीरे के करीब) होती है, एल्यूमीनियम मैट्रिक्स के साथ कोई धातुकर्म बंधन नहीं होता है, और एक स्पष्ट इंटरफ़ेस होता है।

बाद का प्रदर्शन:

एल्यूमीनियम पन्नी को रोल करते समय, मिश्रित क्षेत्र विकृत नहीं हो सकते हैं और रैखिक दोषों में खिंच जाते हैं, अंततः फ्रैक्चर और पिनहोल के निर्माण का कारण बनते हैं; प्रोफाइल को बाहर निकालते समय, समावेशन धातु के साथ प्रवाहित होते हैं, सतह पर आवधिक काली रेखाएं और छीलना बनाते हैं; एयरोस्पेस फोर्जिंग में, ऑक्साइड फिल्म थकान दरारों का पसंदीदा स्रोत है, जिससे असंतोषजनक परीक्षण होता है।

2. ऑक्साइड फिल्म का जन्म: ऊष्मप्रवैगिकी और गतिकी

एल्यूमीनियम एक अत्यंत प्रतिक्रियाशील धातु है जिसका मानक इलेक्ट्रोड क्षमता -1.66V है। वायुमंडलीय परिस्थितियों में, तरल एल्यूमीनियम की सतह पर तुरंत ऑक्साइड फिल्म की एक परत बन जाती है।

ऊष्मप्रवैगिकी तंत्र:

4Al + 3O2—— 2Al2O3

Al ₂ O ∝ के निर्माण की मुक्त ऊर्जा अत्यंत कम है, और प्रतिक्रिया अत्यंत संपूर्ण है। यह फिल्म की परत ठोस अवस्था में सघन होती है, लेकिन तरल एल्यूमीनियम की सतह पर इसकी संरचना एकल नहीं होती है। सतह ऑक्साइड फिल्म की दोहरी संरचना:

• बाहरी परत: ढीली γ - Al ₂ O3, जल वाष्प को अवशोषित करती है;
• आंतरिक परत: सघन α - Al ₂ O ∝।

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इससे भी महत्वपूर्ण बात यह है कि तरल एल्यूमीनियम की सतह पर ऑक्साइड फिल्म में "स्व-उपचार" की विशेषता होती है - एक बार फिल्म फट जाने पर, ताजा एल्यूमीनियम तरल हवा के संपर्क में आता है और तुरंत एक नई फिल्म उत्पन्न करता है। इससे एक भयानक घटना होती है: हर आंदोलन, झिल्ली को नुकसान पहुंचाने के बजाय, झिल्ली की दो परतें बनाता है।

3. "फोल्डिंग और रोलिंग इन" तंत्र: लावा अंदर कैसे जाता है?

यह ऑक्सीकृत चमड़े के लावा के निर्माण का मुख्य तर्क है। तरल एल्यूमीनियम की सतह पर ऑक्साइड फिल्म, हालांकि पतली (माइक्रोमीटर स्तर) है, एल्यूमीनियम में पिघलती नहीं है। इसका गलनांक 2050 ℃ जितना अधिक है, और यह पिघले हुए में हमेशा ठोस अवस्था में मौजूद रहता है। जब पिघला हुआ स्थिर अवस्था में होता है, तो ऑक्साइड फिल्म सतह पर तैरती है और लावा को खुरच कर हटाया जा सकता है। लेकिन जब पिघले हुए प्रवाह से घाटी बनती है, तो त्रासदी होती है:

• घाटी तह: इंजेक्शन के दौरान, एल्यूमीनियम तरल प्रवाह चैनल में लहरें बनाता है। चोटियाँ एक-दूसरे से टकराती हैं, और सतह ऑक्साइड फिल्म दो कागज की चादरों की तरह मुड़ जाती है और घाटी में लुढ़क जाती है।
• ड्रॉप प्रभाव: स्थिर भट्टी से प्रवाह चैनल तक, प्रवाह चैनल से डीगैसिंग बॉक्स तक, यदि ड्रॉप 100 मिमी से अधिक है, तो एल्यूमीनियम तरल छलक जाता है और ऑक्साइड फिल्म के टुकड़े सीधे पिघले हुए के गहरे हिस्से में "कील" हो जाते हैं।
• भंवर कैप्चर: ऑनलाइन डीगैसिंग बॉक्स के आउटलेट पर और क्रिस्टलाइज़र के अंदर, यदि तरल सतह पर एक भंवर बनता है (जिसे आमतौर पर "कीप" कहा जाता है), तो तरल सतह के केंद्र में ऑक्साइड फिल्म भंवर के केंद्र में खींची जाती है और सीधे जमने वाले मोर्चे द्वारा कब्जा कर ली जाती है।

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यह लुढ़की हुई ऑक्साइड फिल्म अब तैरता हुआ लावा नहीं है, बल्कि पिघले हुए के अंदर ठोस विदेशी पदार्थ है। परिष्कृत बुलबुले को "तैरने" से बाहर निकालना मुश्किल है क्योंकि उनका सतह क्षेत्र बड़ा होता है और घनत्व एल्यूमीनियम के समान होता है (शुरुआत में लुढ़कने पर बुलबुले ले जाते हैं, बाद में बुलबुले ओवरफ्लो हो जाते हैं और घनत्व बढ़ जाता है, डूब जाता है या निलंबित हो जाता है)।

4. द्वितीयक ऑक्सीकरण: भट्टी से कास्टिंग मशीन तक "निरंतर प्रदूषण"

पिघलने के दौरान प्रारंभिक ऑक्साइड फिल्म के अलावा, द्वितीयक ऑक्साइड स्केल भी होते हैं: लाइनिंग छीलना: पिघलने वाली भट्टी और स्थिर भट्टी की दुर्दम्य सामग्री (विशेष रूप से सिलिकीय) एल्यूमीनियम तरल द्वारा क्षीण हो जाती है, और छीलने के बाद, वे पिघले हुए में मिल जाते हैं और एल्यूमिनोसिलिकेट समावेशन बनाने के लिए एल्यूमीनियम के साथ प्रतिक्रिया करते हैं। शोधन प्रतिक्रिया उत्पाद: जब शोधन के लिए क्लोरीन गैस का उपयोग किया जाता है, तो AlCl3 और NaCl जैसे लवण उत्पन्न होते हैं। यदि प्रभावी ढंग से डिस्चार्ज नहीं किया जाता है, तो वे प्रतिक्रियाशील समावेशन भी बना सकते हैं। प्रवाह चैनल और वितरक: प्रवाह चैनल में दुर्दम्य सामग्री की खुरदरी सतह एल्यूमीनियम तरल को अवशोषित करेगी, बार-बार ऑक्सीकरण करेगी, "लटकता हुआ लावा" बनाएगी, और नए तरल प्रवाह द्वारा पिंड में धो दी जाएगी।